贫液栗入口(21A)进入贫液栗(21)，并在贫液栗(21)的作用下，经由贫液栗出口(21B)以及贫富液换热器第二入口(16A2)进入贫富液换热器(16)，与经由第二热栗系统富液换热器第一出口(151B1)以及贫富液换热器第一入口(16A1)进入贫富液换热器(16)中的富液进行所述第三热交换，以放热降温；进行所述第三热交换后的贫液通过贫富液换热器第二出口(16B2)以及第一热栗系统贫液换热器第二入口(148A2)进入第一热栗系统贫液换热器(148)进行第五热交换，以再次放热降温； 进行所述第五热交换后的贫液经由第一热栗系统贫液换热器第二出口(148B2)以及贫液冷却器入口(22A)进入贫液冷却器(22)，以在贫液冷却器(22)内降温冷却； 冷却后的贫液通过贫液冷却器出口(22B)以及吸收塔第二入口(12A2)再次进入吸收塔(12)，作为吸收剂自塔顶喷淋而下吸收二氧化碳气体变成富液，进行下一个循环； 在第一热栗系统(14)中: 第一热栗系统压缩机(146)、第一热栗系统冷凝器(142)、第一热栗系统膨胀阀(144)、第一热栗系统蒸发器(145)形成第一工质的循环回路，气态第一工质在第一热栗系统压缩机(146)中进行压缩，然后经由第一热栗系统压缩机出口(146B)以及第一热栗系统冷凝器第二入口(142A2)进入第一热栗系统冷凝器(142)进行热交换，气态第一工质冷却为液态第一工质；液态第一工质则经由第一热栗系统冷凝器第二出口(142B2)以及第一热栗系统膨胀阀入口(144A)进入第一热栗系统膨胀阀(144)进行节流；然后节流后的液态第一工质经由第一热栗系统膨胀阀出口(144B)以及第一热栗系统蒸发器第一入口(145A1)进入第一热栗系统蒸发器(145)进行热交换，液态第一工质吸收热量蒸发变为气态第一工质；气态第一工质经由第一热栗系统蒸发器第一出口(145B1)以及第一热栗系统压缩机入口(146A)返回至第一热栗系统压缩机(146)，进入下一个循环； 气态第一工质在第一热栗系统冷凝器(142)中冷却为液态第一工质时放出热量，并对经由第一热栗系统冷凝器第一入口(142A1)进入第一热栗系统冷凝器(142)中的水进行加热；加热后的水经由第一热栗系统冷凝器第一出口(142B1)以及第一热栗系统第一循环水栗入口(143A)进入第一热栗系统第一循环水栗(143)，并在第一热栗系统第一循环水栗(143)作用下经由第一热栗系统第一循环水栗出口(143B)以及第一热栗系统富液换热器第二入口(141A2)进入第一热栗系统富液换热器(141)，与经由富液栗出口(13B)以及第一热栗系统富液换热器第一入口(141A1)进入第一热栗系统富液换热器(141)的富液进行所述第一热交换，水放热降温，然后放热降温的水经由第一热栗系统富液换热器第二出口(141B2)以及第一热栗系统冷凝器第一入口(142A1)再次进入第一热栗系统冷凝器(142)，与经由第一热栗系统压缩机出口(146B)以及第一热栗系统冷凝器第二入口(142A2)进入第一热栗系统冷凝器(142)中的气态第一工质进行热交换，水吸热升温，之后经由第一热栗系统冷凝器第一出口(142B1)以及第一热栗系统第一循环水栗入口(143A)返回至第一热栗系统第一循环水栗(143)，进入下一个循环； 液态第一工质在第一热栗系统蒸发器(145)中蒸发为气态第一工质吸收热量，并对经由第一热栗系统蒸发器第二入口(145A2)进入第一热栗系统蒸发器(145)中的水进行吸热冷却；冷却后的水经由第一热栗系统蒸发器第二出口(145B2)以及第一热栗系统第二循环水栗入口(147A)进入第一热栗系统第二循环水栗(147)，并在第一热栗系统第二循环水栗(147)的作用下经由第一热栗系统第二循环水栗出口(147B)以及第一热栗系统贫液换热器第一入口(148A1)进入第一热栗系统贫液换热器(148)，与经由贫富液换热器第二出口(16B2)以及第一热栗系统贫液换热器第二入口(148A2)进入第一热栗系统贫液换热器(148)的贫液进行所述第五热交换，水吸热升温，然后吸热升温的水经由第一热栗系统贫液换热器第一出口(148B1)以及第一热栗系统蒸发器第二入口(145A2)再次进入蒸发器进行热交换，水放热降温，进入下一个循环； 第一热栗系统补水箱(149)分别经由第一热栗系统第一循环水栗入口(143A)和第一热栗系统第二循环水栗入口(147A)补充第一热栗系统(14)热循环过程中损失的水分； 在第二热栗系统(15)中: 第二热栗系统压缩机(156)、第二热栗系统冷凝器(152)、第二热栗系统膨胀阀(154)、第二热栗系统蒸发器(155)形成第二工质的循环回路；气态第二工质在第二热栗系统压缩机(156)中进行压缩，然后经由第二热栗系统压缩机出口(156B)以及第二热栗系统冷凝器第二入口(152A2)进入第二热栗系统冷凝器(152)进行热交换，气态第二工质冷却为液态第二工质；液态第二工质则经由第二热栗系统冷凝器第二出口(152B2)以及第二热栗系统膨胀阀入口(154A)进入第二热栗系统膨胀阀(154)进行节流；然后节流后的液态第二工质通过第二热栗系统膨胀阀出口(154B)以及第二热栗系统蒸发器第一入口(155A1)进入第二热栗系统蒸发器(155)进行热交换，液态工质吸收热量蒸发变为气态第二工质；气态第二工质经由第二热栗系统蒸发器第一出口(155B1)以及第二热栗系统压缩机入口(156A)返回至第二热栗系统压缩机(156)，进入下一个循环； 气态第二工质在第二热栗系统冷凝器(152)中冷却为液态工质时放出热量，并对经由第二热栗系统冷凝器第一入口(152A1)进入第二热栗系统冷凝器(152)中的水进行加热；加热后的水通过第二热栗系统冷凝器第一出口(152B1)以及第二热栗系统第一循环水栗入口(153A)进入第二热栗系统第一循环水栗(153)，并在第二热栗系统第一循环水栗(153)作用下经由第二热栗系统第一循环水栗出口(153B)以及第二热栗系统富液换热器第二入口(151A2)进入第二热栗系统富液换热器(151)，与经由第一热栗系统富液换热器第一出口(141B1)以及第二热栗系统富液换热器第一入口(151A1)进入第二热栗系统富液换热器(151)中的富液进行所述第二热交换，水放热降温，然后放热降温的水经由第二热栗系统富液换热器第二出口(151B2)以及第二热栗系统冷凝器第一入口(152A1)再次进入第二热栗系统冷凝器(152)，进行下一个循环； 液态第二工质在第二热栗系统蒸发器(155)中蒸发为气态工质时吸收热量，并对经由第二热栗系统蒸发器第二入口(155A1)进入第二热栗系统蒸发器(155)中的水进行吸热冷却；冷却后的水经由第二热栗系统蒸发器第二出口(155B2)以及第二热栗系统第二循环水栗入口(157A)进入第二热栗系统第二循环水栗(157)，并在第二热栗系统第二循环水栗(157)的作用下经由第二热栗系统第二循环水栗出口(157B)以及第二热栗系统贫液换热器第一入口(158A1)进入第二热栗系统贫液换热器(158)，与经由解吸塔第二出口(17B2)以及第二热栗系统贫液换热器第二入口(158A2)进入第二热栗系统贫液换热器(158)中的二氧化碳气体、蒸汽及雾沫的混合气体进行所述第四热交换，水吸热升温，然后吸热升温的水经由第二热栗系统贫液换热器第一出口(158B1)以及第二热栗系统蒸发器第二入口(155A1)再次进入第二热栗系统蒸发器(155)中进行放热降温，进入下一个循环； 第二热栗系统补水箱(159)分别经由第二热栗系统第一循环水栗入口(153A)和第二热栗系统第二循环水栗入口(157A)补充第二热栗系统(15)热循环过程中损失的水分。2.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，第一热栗系统(14)和第二热栗系统(15)由电能驱动。3.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于， 吸收塔(12)底部的富液的温度为40°C?45°C ; 经过第一热栗系统富液换热器(141)进行第一热交换后的富液的温度为50°C?55°C; 经过第二热栗系统富液换热器(151)进行第二热交换后的富液的温度为75°C?85°C; 经过贫富液换热器(16)进行第三热交换后的富液的温度为90°C?100°C。4.根据权利要求3所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于， 解吸塔(17)的底部的贫液的温度为105°C ; 经过贫富液换热器(16)进行第三热交换后的贫液的温度为65°C?75°C ； 经过第一热栗系统贫液换热器(148)进行第五热交换后的贫液的温度为50°C?60°C; 经过贫液冷却器(22)降温后的贫液的温度为40?50°C。5.根据权利要求3所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于， 从解吸塔第二出口(17B2)排出的二氧化碳气体、蒸汽及雾沫的混合气体在进入第二热栗系统贫液换热器(158)前的温度为90°C?100°C ； 经过进入第二热栗系统贫液换热器(158)进行第四热交换后的二氧化碳气体、蒸汽及雾沫的混合气体的温度为70°C?85°C。6.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，贫液冷却器(22)为水冷却器。7.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，二氧化碳冷却器(19)为水冷却器。8.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述吸收剂为醇胺溶液。9.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，再沸器(18)为管壳式换热器。10.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，第一工质和第二工质为有机工质。
【专利摘要】本发明提供了一种二氧化碳捕集系统，其包括风机、吸收塔、富液泵、第一热泵系统、第二热泵系统、贫富液换热器、解吸塔、再沸器、二氧化碳冷却器、气液分离器、贫液泵以及贫液冷却器。在根据本发明的二氧化碳捕集系统中，基于风机、吸收塔、富液泵、第一热泵系统、第二热泵系统、贫富液换热器、解吸塔、再沸器、二氧化碳冷却器、气液分离器、贫液泵以及贫液冷却器的设置，通过第一热泵系统、第二热泵系统以及贫富液换热器的多次换热，能够有效地且充分地利用二氧化碳捕集系统内部的闲置余热，降低二氧化碳捕集系统的能量损耗，提高二氧化碳捕集系统的能量利用率、富液的解吸能力、贫液的再吸收能力以及二氧化碳的捕集纯度。
【IPC分类】B01D53/78, B01D53/62
【公开号】CN105126586
【申请号】CN201510529951
【发明人】陆诗建, 李清方, 张建, 张新军, 陆胤君, 尚明华, 刘海丽, 张媛媛, 张启阳, 庞成志, 吴士雷, 黄凤敏, 陈慧, 张俊杰, 陈文
【申请人】中石化节能环保工程科技有限公司, 中国石油大学(华东)
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月26日